高强(高性能)砼施工技术

施工技术资料

（2001-2）

高强（高性能）砼施工技术

中国建筑第八工程局第三建筑公司编印

2001 年5月

目录

1．基本概念

1.1高强砼

1.2高性能砼

2．高强砼的特征（优、缺点）

3．应用范围

4．高强（高性能）砼的技术路线

4.1采用低水泥用量

4.2增加掺合料

4.3采用低水胶比

4.4使用高效减水剂

4.5适当加入膨胀剂

5．结构设计注意要点

6．高强（高性能）砼施工技术

6.1通过试配确定配合比(举例)

6.2砼拌制

6.3砼运输与浇筑

6.4强度检验与验收

7．设计规范及参考文献

高强（高性能）砼施工技术

1.基本概念

1.1 高强砼(High-Strength Concrete)(HSC)

按照我国当前的建筑技术水平,将强度等级等于和大于C50的砼,称为“高强砼”。而低于C50的称为“普通砼”。目前我国的设计规范规定，高强砼强度等级的覆盖范围是C50~C80。

在国外有些发达国家已选用80~100MPa的高强商品，除个别工程中选用超高强砼（120~150MPa），我国对100MPa以上的超高强砼只进行了少量试验研究，尚没有相应的设计应用规范。

1.2 高性能砼（High Performance Concrete）（HPC）

高性能砼与高强砼有不同的概念。我们通常所讲的“高强砼”是传统的强度概念，着重注意于抗压强度高。而高性能砼（HPC）强调的不是强度而是将“耐久性”作为主要技术指标来考虑。诸如要求这种砼应具有高密度、高弹性模量、低变形、低渗透性及抗侵蚀性等。

国际上（美、法、日等）与国内许多学术组织和专家对于高性能砼都曾提出过定义：

(1)、1990年，美国战略公路研究项目（SHRP）研究人员将HPC定义为必须符合如下要求之一的砼：

①、4h抗压强度>20.7MPa

②、24h抗压强度>34.5MPa

③、28h抗压强度>68.9MPa

④、水与胶凝材料之比(水胶比)Q<0.35，同时,砼在300次冻融循环之

后的耐久性系数必须大于80。

(2)、美国砼学会（ACI）所下的定义：HPC的特殊性能和匀质要求，并非按常规采用传统材料和正常的搅拌、浇筑和养护工艺就可取得。这些要求应包括以下性能的提高：

①、易于浇筑和捣实，不致发生离析

②、长期力学性能

③、早期强度

④、坚韧性

⑤、体积稳定性

⑥、恶劣环境中的使用期

简而言之，HPC就是在特定使用条件下具备优良性能的砼。(3)、1998年，美国ACI又概括了对HPC的定义

HPC是符合特殊性能组合和匀质性要求的砼，采用传统的原材料和一般的拌合、浇筑与养护方法，往往不能大量地生产出这种砼。所谓的特殊性能为易于浇筑，振捣时不离析，早强，长期力学性能，抗渗性，密实性，水化温升，韧性，体积稳定性和恶劣环境下的较长寿命。

(4)、1999年，我国砼专家吴中伟先生提出如下定义：

HPC是一种新型高技术砼，是在大幅度提高普通砼性能的基础上采用现代砼技术制作的砼，是以耐久性作为设计的主要指针；针对不同用途要求，对下列性能有重点地予以保证，即耐久性、施工性、适用性、强度、体积稳定性和经济性。

(5)、2000年，中国砼学会高强、高性能砼委员会建议HPC定义为：

以耐久性和可持续性发展为基本要求并适合工业化生产的施工砼。

由上述各家的表述可见，HPC并不是砼的一个品种，而是强调砼的“性能”（Performance）或者质量、状态、水平。对不同的工程，有不同的强调重点。

简单概括，HPC着重体现在：“三高”上，即高耐久性；高施工性；高质量。而不一定单纯追求高强度。

1.3 高强与高性能的有机结合

要获得高强度的砼必须是符合高性能的砼，这就要求对砼的生产全过程包括：原材料、配合比设计、拌合、浇筑、养护各环节进行全面质量控制，更严格地执行有关规范，以保证砼具有良好的质量（耐久性），这就是我们的目标。

2.高强砼的特征（优、缺点）

(1)、极限强度高

28d（或56d）的抗压强度可高达100MPa以上，用于受压构件可大大减小截面尺寸，减轻结构自重。

(2)、早期强度高

18~24h的强度可过17~27MPa，而后期强度增长并不明显，对要求早期强度的结构适于使用，以加快施工进度。

(3)、弹性模量高（大于44000MPa）

密实性好，变形小，可使结构具有较大的刚度。

(4)、耐久性好

保护内部除钢筋不受腐蚀，可在恶劣环境下使用。抗冻抗渗性能优于普通砼，增加结构的使用寿命。

(5)、脆性较大，结构的延性较低（对抗震不利）。

(6)、早期收缩开裂比较严重，对施工阶段裂缝控制要给予足够重视。

3.应用范围

现代高强（高性能）砼已普遍应用到：桥梁、路轨、房建、港口、海洋、地下等各个土建工程领域。

3.1 高层建筑

采用HSC可以大幅度缩小底部楼层柱子截面尺寸，扩大柱网间距，增加使用面积；有的楼面结构采用后张预应力体系，也可采用高强砼加快工程进度，减少预应力损失值。举例：

(1)、美国：1975年建成的水塔广场大厦，79层（262米），15.8万

m2，从地下室到第25层的柱子采用砼强度等级相当于C70~C95。1989年在西雅图建造的双联大厦（58层）和太平洋第一中心（44层），这二幢建筑采用了钢管砼柱，其中砼强度达180MPa，目的是增加这种组合柱的刚度。

(2)、日本：1992年在大阪建成的一幢高层（41层，高130m），经研究采用C110砼，柱子截面可以控制在1×1m以下。

(3)、中国：1988年沈阳辽宁省工业技术交流馆是国内最早应用现浇高强砼的高层建筑（62m），在柱子中采用C60砼，比原设计C30砼减少柱子截面56%。1993年深圳贤成大厦，地下4层，地上60层（218m），其中7层以下的柱和筒体用C60泵送砼。目前使用C60砼的工程已相当普遍。1995年，在新上海国际大厦第21层砼柱采用C80砼，泵送高度87m，试验量30m3一次成功。

3.2 桥梁

比房屋中应用的要早些。特别是用于铁路和高速公路、城市立交桥的大跨桥梁，为了早强而采用C60砼。例如：

1993年建成的上海扬浦大桥其208m高的索塔采用C50掺粉煤灰泵送砼。

汕头海湾大桥是国内第一座公路大跨悬索桥，三跨154+452+154m 预应力砼箱形加劲梁按C60砼设计。

在衡广线上安装了40m跨C80掺硅粉高强砼预应力简支梁作为长期观察。

3.3 电视塔